如圖6-8-27所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量 kg的物體，靜止于水平面，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量 kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問角速度 在什么范圍m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？（ ）


解析:

要使m靜止，M應(yīng)與平面相對(duì)靜止，考慮M能與水平面相對(duì)靜止的兩個(gè)極端狀態(tài)：當(dāng) 為所求范圍的最小值時(shí)，M有向圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水平面對(duì)M的靜摩擦力方向背離圓心；當(dāng) 為所求范圍的最大值時(shí)，M有遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水平面對(duì)M的摩擦力方向指向圓心。要使m靜止，M應(yīng)與平面相對(duì)靜止，考慮M能與水平面相對(duì)靜止的兩個(gè)極端狀態(tài)：

　　當(dāng) 為所求范圍的最小值時(shí)，M有向圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水平面對(duì)M的靜摩擦力方向背離圓心，大小等于最大靜摩擦力2N，此時(shí)對(duì)M有：

　　   且 

解得： rad/s．

　　當(dāng) 為所求范圍的最大值時(shí)，M有遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水平面對(duì)M的摩擦力方向指向圓心，且大小也為2N，此時(shí)：

　　   且 

　　解得： rad/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測(cè)溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，與A相連的細(xì)管B插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出（B管的體積與A泡的體積相比可略去不計(jì)）．該同學(xué)在某一恒定的大氣壓下提供不同的環(huán)境溫度對(duì)B管進(jìn)行溫度刻度，測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)及B管上的溫度刻度如下表所示：
環(huán)境溫度t（℃） -27 0 27 54 81 100
汞柱高x（cm） 25.8 20.4 15 9.6 4.2 0.4
溫度刻度t（℃） -27 0 27 54 81 100
該同學(xué)將上表中環(huán)境溫度t（℃）和汞柱高x（cm）的數(shù)據(jù)輸入圖形計(jì)算器，繪制出x-T圖象，如圖（b）所示，請(qǐng)根據(jù)圖象提供的信息：
（1）寫出汞柱高x隨環(huán)境溫度T變化的函數(shù)關(guān)系式
x=75-0.2T
x=75-0.2T
；
（2）推斷出當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)值p0=
75
75
cmHg；
（3）由于大氣壓要隨季節(jié)和天氣變化，所以用這種測(cè)溫裝置來測(cè)量溫度不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，若有一次測(cè)量時(shí)大氣壓強(qiáng)p0′比上述大氣壓p0低了1cmHg，那么此次測(cè)量的溫度測(cè)量值與其實(shí)際的真實(shí)值相比是
偏大
偏大
（選填“偏大”或“偏小”）的，測(cè)量值與真實(shí)值差
5
5
℃．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某物理興趣小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)的主要操作如下：
①先用電壓表直接接在電池兩極粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)，這樣測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值
偏小
偏小
（選填“偏大”或“偏小”）．
②若按圖（甲）所示接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下電阻箱和電壓表對(duì)應(yīng)的一系列讀數(shù)R、U，并將數(shù)據(jù)記錄在下表中．第2次實(shí)驗(yàn)中，電阻箱的示數(shù)如圖（乙）所示，此時(shí)電阻箱接入電路的電阻是
2
2
Ω；
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
1
U
/（V-1）		 0.80 1.07 1.30 1.47 1.80 2.27
1
R
/（Ω-1）		 0.2 0.8 1.0 1.5 2.0

③圖（丙）是根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出的
1
U
-
1
R
圖象．若忽略電壓表內(nèi)阻的影響，當(dāng)電阻箱、電壓表的示數(shù)分別是R、U時(shí)，電池電動(dòng)勢(shì)E=
U+
U
R
r
U+
U
R
r
（用U、R、r表示）；
④根據(jù)圖象可知：電池的電動(dòng)勢(shì)E=
1.67
1.67
V，內(nèi)阻r=
1.34
1.34
Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．
①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用
 
（填“交流”或“直流”）電源的計(jì)時(shí)儀器，它的工作電壓是4-6V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔
 
s打一次點(diǎn)．
②使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，接通電源與讓紙帶隨小車開始運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)操作過程的操作順序，應(yīng)該是
 

A．先接通電源，后釋放紙帶        B．先釋放紙帶，后接通電源
C．釋放紙帶的同時(shí)接通電源        D．哪個(gè)先，哪個(gè)后都可以
③實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)從打出的若干紙帶中選取一條紙帶，如圖1所示，紙帶上按時(shí)間順序取為A、B、C、D四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．用尺子測(cè)得各點(diǎn)的距離為s1=3.62cm，s2=4.75cm，s3=5.88cm．
根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可以判斷小車在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，理由是
 
（請(qǐng)用文字描述）；在記數(shù)點(diǎn)C所代表的時(shí)刻，紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度是
 
m/s；小車的加速度是
 
m/s2．（以上兩空小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字）精英家教網(wǎng)
（2）某物理興趣小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)的主要操作如下：
①先用電壓表直接接在電池兩極粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)，這樣測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值
 
（選填“偏大”或“偏小”）．
②若按圖（甲）所示接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下電阻箱和電壓表對(duì)應(yīng)的一系列讀數(shù)R、U，并將數(shù)據(jù)記錄在下表中．第2次實(shí)驗(yàn)中，電阻箱的示數(shù)如圖（乙）所示，此時(shí)電阻箱接入電路的電阻是
 
Ω
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
1
U
/（V-1）		 0.80 1.07 1.30 1.47 1.80 2.27
1
R
/（Ω-1）		 0.2
 
 0.8 1.0 1.5 2.0
③圖（丙）是根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出的
1
U
-
1
R
圖象．若忽略電壓表內(nèi)阻的影響，當(dāng)電阻箱、電壓表的示數(shù)分別是R、U時(shí)，電池電動(dòng)勢(shì)E=
 
（用U、R、r表示）；設(shè)
1
U
-
1
R
圖象縱軸截距為A，則A與電池電動(dòng)勢(shì)E的函數(shù)關(guān)系式是
 
，該圖象的斜率K與E、r之間的函數(shù)關(guān)系式是
 
；
④根據(jù)圖象可知：電池的電動(dòng)勢(shì)E=
 
V，內(nèi)阻r=
 
Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖9-3-27所示，兩足夠長(zhǎng)且間距L＝1 m的光滑平行導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌的下端連接著一個(gè)阻值R＝1 Ω的電阻.質(zhì)量為m＝0.6 kg的光滑金屬棒MN靠在導(dǎo)軌上，可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)導(dǎo)軌處在空間足夠大的垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T.現(xiàn)用內(nèi)阻R＝1 Ω的電動(dòng)機(jī)牽引金屬棒MN，使其從靜止開始運(yùn)動(dòng)直到獲得穩(wěn)定速度，若上述過程中電流表和電壓表的示數(shù)始終保持1 A和8 V不變（金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，重力加速度g取10 m/s2），求：

圖9-3-27

（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率；

（2）金屬棒獲得的穩(wěn)定速度的大��；

（3）若金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到獲得穩(wěn)定速度的過程中，棒上升的高度為1 m，該過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為0.7 J，求此過程經(jīng)歷的時(shí)間.

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